6638. В треугольнике
ABC
проведены биссектрисы
AA'
,
BB'
,
CC'
. Известно, что в треугольнике
A'B'C'
эти прямые также являются биссектрисами. Верно ли, что треугольник
ABC
равносторонний?
Ответ. Верно.
Решение. Из условия следует, что в четырёхугольнике
A'C'B'C
диагональ
CC'
является биссектрисой углов
C
и
C'
, поэтому треугольники
CB'C'
и
CA'C'
равны по стороне и двум прилежащим к ней углам. Значит,
CA'=CB'
и
A'C'=B'C'
. Аналогично,
AB'=AC'
,
BA'=BC'
. Кроме того,
\angle CB'C'=\angle CA'C'
, поэтому
\angle AB'C'=180^{\circ}-\angle CB'C'=180^{\circ}CA'C'=\angle BA'C'.

Углы при основании
A'C'
равнобедренного треугольника
A'BC'
соответственно равны углам при основании
B'C'
равнобедренного треугольника
B'AC'
, значит, эти треугольники равны по стороне и двум прилежащим к ней углам. Тогда
BC'=AC'
, т. е.
C'
— середина стороны
AB
. Аналогично
A'
и
B'
— середины сторон
BC
и
AC
соответственно. Значит,
AC=2AB'=2AC'=AB.

Аналогично
AC=BC
. Следовательно,
BC=AB
, т. е. треугольник
ABC
равносторонний.